DRV401 - Circuito Condicionador de Sinal Para Sensores - Burr-Brown (COM033)

Escrito por Newton C Braga

A Burr-Brown é uma divisão de produtos da Texas Instruments, sendo responsável pelo circuito integrado DRV401, um condicionador de sinais para sensores magnéticos de corrente em laço fechado. Este componente é projetado para o controle e processamento de sinais de sensores de corrente RG (VAC) feitos pela Vacuumschmelze GmbH & Co. Uma gama de faixas de corrente e configurações mecânicas são disponíveis. Na figura 1 temos o diagrama típico de aplicação deste componente.

 

Diagrama de aplicação típico do DRV401.
Diagrama de aplicação típico do DRV401.

 

O circuito integrado DRV401 inclui diversas funções tais como excitação do sensor, condicionamento do sinal do sensor, amplificador de realimentação de sinal, um driver com ponte H para a bobina de compensação e uma etapa analógica de sinal de saída que proporciona uma tensão de saída proporcional à corrente primária. Ele oferece ainda proteção contra falhas e sobrecarga assim como supressão de ruídos transientes. O DRV401 excitar diretamente a bobina de compensação ou ainda ser conectado a drivers de potência. Além disso ele combina com sensores de diversos tipos podendo medir assim uma ampla faixa de correntes.

Para manter a alta precisão, o DRV401 pode desmagnetizar (degauss) o sensor quando a alimentação for ligada ou ainda em funcionamento. O DRV401 pode ser fornecido em dois tipos de invólucros que são mostrados na figura 2.

 

Invólucros disponíveis para o DRV401
Invólucros disponíveis para o DRV401

 

As aplicações para o DRV401 são muitas. Podemos destacar o monitoramento e controle de geradores e alternadores, inversores de frequência e de tensão, controladores de motores, controle de consumo de sistemas, sistemas foto-voltáicos, etc.

 

Os principais destaques para este componente são:

* Projetado para sensores da Vacuumschmelze (VAC)

* Utiliza fonte simples de 5 V

* Saída em ponte H

* Projetado para excitar cargas indutivas

* Excelente precisão DC

* Ampla largura de faixa

* Sistema de desmagnetização incluído

* Detecção de falhas extensiva

* Opção para driver externo de alta potência.

 

O princípio de funcionamento de sensores de corrente com realimentação (closed loop) utilizando o DRV401 é o seguinte: os sensores em closed-loop medem a corrente numa ampla faixa de frequências, incluindo DC. Estes dispositivos proporcionam um método livre de contacto para a medição, proporcionando uma excelente isolação galvânica combinada com uma alta resolução, precisão e confiabilidade. Na figura 3 temos um diagrama a partir do qual analisamos seu princípio de funcionamento.

 

Princípio de operação
Princípio de operação

 

Na operação DC e em baixas frequências, o campo magnético induzido pela corrente no enrolamento primário é compensada por uma corrente que circula por um enrolamento de compensação. Um sensor de campo magnético localizado no elo do núcleo magnético detecta o fluxo magnético. Este sensor fornece então o sinal ao amplificador que excita a corrente através da bobina de compensação, dando um fluxo magnético de retorno próximo de zero. A corrente de compensação é portanto proporcional à corrente primária, relativa à relação de correntes.

Nas frequências mais altas, o enrolamento de compensação atua como um enrolamento secundário no transformador de corrente, enquanto que a compensação pela ponte H é ativada de modo a proporciona uma baixa impedância de saída.

Um amplificador de diferença sensoria a tensão através de um pequeno resistor de shunt que é conectado no elo de compensação. Este amplificador de diferença gera a tensão de saída que é referenciada como REFin e é proporcional à corrente primária.

Mais informações sobre este componente, inclusive com circuitos de aplicação e maior detalhamento do princípio de funcionamento, podem ser obtidas no data sheet disponível no site da Texas Instruments - Burr-Brown ou em localizar Data Sheet neste site.

 

Contato: Texas Instruments

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